MES:生產(chǎn)與管理間的高架橋

       客戶需求在變化,產(chǎn)品在改型,訂單在不斷調(diào)整,制造業(yè)總是計劃跟不上變化。如何將生產(chǎn)執(zhí)行安排精確至秒,面臨激烈的國際競爭,mes是不錯的選擇。利用MES,企業(yè)能夠提高競爭力,贏得市場,贏得用戶。
  對于制造企業(yè)而言,上層生產(chǎn)計劃部門面對市場的變化,客戶對交貨期的苛刻要求,產(chǎn)品的不斷改型,訂單的不斷調(diào)整,明顯感到計劃跟不上變化,企業(yè)越來越需要車間執(zhí)行層面更好地推進生產(chǎn)計劃,反饋生產(chǎn)狀態(tài)信息,提高作業(yè)效率。因此,如何建立和運行車間層的管理信息系統(tǒng)—制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES,Manufacturing Execution System)就成了許多企業(yè)關(guān)心的目標。
  
  MES打通雙層關(guān)系
  
  在制造業(yè)信息平臺中, 制造執(zhí)行系統(tǒng)在計劃管理層與底層車間生產(chǎn)控制之間建立了聯(lián)系,填補了兩者之間的空隙。
  目前,在制造企業(yè)往往存在這樣的情況,看似良好運作的生產(chǎn)車間實際并沒在以最好的狀態(tài)運行,設備和操作人員看似忙碌,但其效率存在很大的提升空間,無形中為企業(yè)帶來損失。
  為解決這一問題,國際制造業(yè)提出了綜合設備效率(OEE,Overall Equipment Effectiveness)的概念。利用OEE的一個最重要目的就是減少一般制造企業(yè)常常存在而又極易被忽略的六大損失:停工、設置/調(diào)節(jié)(有效率率損失)、微停工、減速(表現(xiàn)性損失)、調(diào)節(jié)機床設備生成的次品和生產(chǎn)正常運行時產(chǎn)生的次品。根據(jù)現(xiàn)場實時采集的生產(chǎn)系統(tǒng)表現(xiàn)信息,按照OEE的分析方法,企業(yè)可以方便地知道自己工廠存在什么問題,從而明確關(guān)注目標。
  
  建立制造執(zhí)行子系統(tǒng)
  
  制造執(zhí)行子系統(tǒng)是MES的核心部分,它的任務是完成整個生產(chǎn)過程中的在制品監(jiān)控,實現(xiàn)生產(chǎn)過程跟蹤、流程控制、資源配置、零件加工過程和訂單管理等功能。
  制造執(zhí)行系統(tǒng)能監(jiān)控生產(chǎn)過程的實際情況。例如,它可以準確反映每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實際用料情況、庫存情況,因而按照實際情況扣料而不是按照標準來扣料;它可以準確反映每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實際出貨情況。
  制造執(zhí)行子系統(tǒng)能與高級排程系統(tǒng)(APS)進行信息交換和信息共享,充分實現(xiàn)車間排程和生產(chǎn)調(diào)度的有效管理。制造執(zhí)行子系統(tǒng)充分收集制程數(shù)據(jù),為產(chǎn)品質(zhì)量事故分析和計劃統(tǒng)計分析提供充實的數(shù)據(jù)。
  制造執(zhí)行子系統(tǒng)的典型功能是:生產(chǎn)系統(tǒng)建模、在制品狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)準備配置、生產(chǎn)過程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)品狀態(tài)查詢、跟蹤和追溯、創(chuàng)建及管理日常報表所需的數(shù)據(jù)和條碼生成和打印等輔助功能。其中,生產(chǎn)系統(tǒng)建模包括定義最終產(chǎn)品、零件和部件、原材料和消耗品,定義生產(chǎn)環(huán)境和設備建立工藝過程和操作步驟。在制品狀態(tài)監(jiān)控是進行庫存物料管理和狀態(tài)監(jiān)控。生產(chǎn)過程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集要跟蹤到每一個工序而不是每一個工段的合格產(chǎn)品數(shù)、返修品數(shù)量、實際用料、操作者和使用設備等。產(chǎn)品狀態(tài)查詢、跟蹤和追溯,要準確反映生產(chǎn)動態(tài)過程及過程中各元素的狀態(tài)和活動記錄。
  
  建立產(chǎn)品生產(chǎn)計劃和調(diào)度系統(tǒng)
  
  許多企業(yè)的生產(chǎn)車間對于在制品的監(jiān)控、管理和統(tǒng)計往往由專職人員通過現(xiàn)場巡視、清點和記錄來完成,車間計劃員和生產(chǎn)調(diào)度人員根據(jù)在制品巡視結(jié)果、計劃部當月計劃、缺件和臨時件生產(chǎn)指令制訂生產(chǎn)計劃并調(diào)度安排。由于對在制品巡視的記錄不能及時反饋到車間計劃調(diào)度室,緊缺件的“插隊”需求和設備能力的未知性、人力資源的不確定性,導致生產(chǎn)排程和計劃調(diào)度經(jīng)常發(fā)生資源沖突,設備和人力負載不能有效平衡,因此整個車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度工作非常繁重,效率不高,為保證生產(chǎn)任務“后墻不倒”,加班現(xiàn)象非常嚴重。
  因此,在MES實施過程中,應建立APS。APS應當提供資源配置、零件加工過程導入、約束條件錄入、訂單跟蹤、甘特圖等多種排程和調(diào)度算法和資源結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議等基本功能。
  
  建立車間資源管理子系統(tǒng)
  
  建立車間資源管理子系統(tǒng)應根據(jù)用戶的實際情況和實施MES系統(tǒng)的要求,并結(jié)合DNC(直接數(shù)字控制/分布式控制)子系統(tǒng)的實際情況進行。
  車間資源主要包括加工用工具和技術(shù)資料兩類,這兩類資源的配置需求和管理模式均不相同,因此系統(tǒng)應當能夠分別處理。對于超期借用、資料屬性和借閱權(quán)限等進行控制、查詢和分析,并對資料庫存進行統(tǒng)計和管理。
  就報表子系統(tǒng)而言,標準系統(tǒng)的報表不可能完全滿足用戶的特殊需求,因此部分報表應當根據(jù)用戶實際要求和需求而量身定制。詳細的報表格式、字段含義和算法公式將在對用戶訪談和需求分析之后逐一定義。
  
  MES效益明顯
  
  許多制造企業(yè)機械加工車間為充分發(fā)揮數(shù)控機床的功效,在實施MES項目的同時把DNC系統(tǒng)也一并規(guī)劃在內(nèi),一方面實現(xiàn)數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)數(shù)控程序的集中管理,同時便于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集,實現(xiàn)了MES與DNC系統(tǒng)的融合。
  制造執(zhí)行系統(tǒng)的運行提供了從接受訂貨到制成最終產(chǎn)品的全過程的生產(chǎn)活動實現(xiàn)優(yōu)化的信息。它采用當前的和精確的數(shù)據(jù),對生產(chǎn)活動進行初始化,及時引導、響應和報告工廠的活動,對隨時可能發(fā)生變化的生產(chǎn)狀態(tài)和條件做出快速反應,重點削減不會產(chǎn)生附加值的活動,從而推動有效的工廠運行和過程。MES改善運行設備的回報,以及改善及時交貨、庫存周轉(zhuǎn)、毛利和現(xiàn)金流通性能。MES通過雙向通信,提供整個企業(yè)的生產(chǎn)活動以及供應鏈中以任務作為關(guān)鍵因素的信息。
  制造企業(yè)成功實施MES 系統(tǒng)后將為企業(yè)帶來以下效益:生產(chǎn)準備時間和生產(chǎn)周期大大縮短,產(chǎn)品質(zhì)量提高,設備利用率全面提升,生產(chǎn)排程和調(diào)度效率大幅度提高,車間資源得以更有效的利用,車間管理能力和管理效率快速提升,生產(chǎn)成本進一步降低,產(chǎn)品報廢和超差得到有效的控制,在制品追溯速度和準確性大幅度提高,工時管理將更加科學合理。
  根據(jù)美國MES標準協(xié)會對國外眾多實施MES項目的用戶調(diào)查和統(tǒng)計,得到成功實施MES系統(tǒng)將為企業(yè)帶來以下效益:生產(chǎn)周期縮短45%,數(shù)據(jù)輸入工作減少75%,半成品的積壓減少24%,交接班的紙面工作減少61%,次品減少18%,交貨時間縮短27%

(責任編輯:admin)


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